Svetlost

[Manga Hilux]

Невероватно откриће: Гравитација може да се претвори у светлост​

Гравитација може да се претвори у светлост, али само ако се простор-време понаша на прави начин у идеалним условима, закључак је истраживачког тима теоретских физичара.
У нормалним околностима не можете добити нешто ни из чега. Конкретно, стандардни модел физике честица, владајућа теорија која објашњава субатомски скуп честица, обично забрањује трансформацију честица без масе у масивне. Док се честице у стандардном моделу непрестано мењају једна у другу кроз разне реакције и процесе, фотон – безмасени преносник светлости – не може нормално да се претвори у друге честице. Али ако су услови идеални, то је могуће.
На пример, када фотон ступи у интеракцију с тешким атомом, може се спонтано одвојити и постати електрон и позитрон, а оба су масивне честице.
Тим физичара истраживао је може ли сама гравитација да се трансформирише у друге честице.

Млади космос​

О гравитацији обично размишљамо кроз призму опште теорије релативитета, где завоји и искривљења у простор-времену утичу на кретање честица. Из тог угла врло је тешко да се замисли да гравитација може да створи честице.
Међутим, гравитацију можемо да посматрамо и кроз квантну призму, осликавајући гравитациону силу коју носе безбројне невидљиве честице које се називају гравитони. Док је наша слика квантне гравитације далеко од потпуне, знамо да би се ти гравитони понашали као било која друга темељна честица, укључујући потенцијалну трансформацију.
Како би тестирали ту идеју, истраживачи су проучавали услове екстремно раног свемира. Када је наш свемир био врло млад, био је мали, врућ и густ. У том младом космосу, сви облици материје и енергије били су подигнути до незамисливих размера, далеко већих него што су чак и наши најмоћнији сударивачи честица способни да постигну.
Истраживачи су открили да у тој поставци гравитациони таласи – таласи у простор-времену генерисани сударима најмасивнијих космичких објеката – играју важну улогу. Обично су гравитациони таласи веома слаби и способни су да гурну атом на удаљеност мању од ширине његовог властитог језгра. Али у раном свемиру, таласи су могли да буду много јачи, а то је могло озбиљно да утиче на све остало.
Ти рани таласи запљускивали би напред-натраг, појачавајући се. Било шта друго у свемиру било би захваћено притиском и привлачењем таласа, што би довело до ефекта резонанције. Гравитациони таласи делују као пумпа, терајући материју у тесне скупове непрекидно.

Спонтана појава фотона​

Гравитациони таласи такође могу да утичу на електромагнетно поље. Будући да су таласи у самом простор-времену, они се не ограничавају на интеракције с масивним објектима. Како таласи настављају да се шире, могу да доведу зрачење у свемиру до екстремно високих енергија, узрокујући спонтану појаву фотона: гравитацију која ствара саму светлост.
Истраживачи су открили да је тај процес прилично неделотворан. Рани свемир такође се ширио, тако да стандардни обрасци гравитационих таласа не би дуго трајали. Међутим, тим је открио да ако је рани свемир садржавао довољно материје да је брзина светлости смањена (на исти начин на који светлост путује спорије кроз ваздух или воду), таласи су могли да се задрже довољно дуго да заиста покрену материју, стварајући “поплаве додатних фотона”.
Физичари још не разумеју у потпуности компликовану, замршену физику раног свемира.
Ово ново откриће, претварање гравитационих таласа у светлост утиче и на теорију формирања материје и еволуцију свемира, па би разрада потпуних импликација овог изненађујућег процеса могла довести до нових револуција у нашем разумевању најранијих тренутака свемира.
izvor Telegraf

 

[Manga Hilux]

Šta je svetlost zapravo?​

Ispostavlja se da su ljudi tokom istorije često postavljali baš ovakva pitanja i sprovodili eksperimente — što misaone, što fizičke — u pokušaju da odgovore na njih. Zato danas znamo da je svetlost isto što i elektromagnetni talas; sastoji se od fotona, bezmasenih čestica koje su istovremeno i talasi — elektromagnetni talasi. Ali šta ovo znači?
Svako od nas je imao prilike da posmatra talas na nekoj vodenoj površini, poput mora. Talas nastaje tako što neki "poremećaj" — npr. brod ili gliser koji tuda prolazi — izvede čestice vode iz ravnoteže; pošto su one vezane za druge čestice vode, one će se nakon nekog vremena vratiti u ravnotežni položaj, ali će, baš zbog njihove veze, u tom procesu izvesti iz ravnoteže druge čestice, koje će u svom kretanju povući sve čestice koje su sa njima vezane, i tako dalje. Ovako se formiraju oscilacije u vodi; svaka oscilujuća čestica uzremeti druge čestice, podstičući ih da i same osciluju. S obzirom da je prolazeći brod odgurnuo vodu na određenu stranu, ove oscilacije će se kretati, i tako nastaje talas. Na sličan način funkcioniše zvuk — kada lupite dlanom o dlan, vi pokrećete čestice vazduha i čestice svog tela u akciju, one počinju da osciluju, i ta oscilacija se prenosi kao zvučni talas.


Kao što kretanje glisera proizvodi talase na površini vode, tako oscilatorno kretanje čestica sredine proizvodi zvučne talase.
Svetlost ima zajedničku osobinu sa zvukom — takođe je talas. Međutim, postoji fundamentalna razlika: zvuk je mehanički talas. To znači da ga prenose čestice koje osciluju u nekoj sredini. Posledično, u vakuumu se ništa ne čuje, jer nema šta da prenosi zvuk. (Zato ne čujemo, na primer,buku sa sunca, te možemo da vodimo normalne razgovore na Zemlji.) S druge strane, svetlost je elektromagnetni talas i prenosi se kao oscilacija elektromagnetnog polja. Ovo znači da je ne prenose čestice sredine; prenose je čestice/talasi elektromagnetnog polja — fotoni. Zbog toga se svetlost prostire i u vakuumu, što nam omogućava da vidimo izuzetno udaljene zvezde i galaksije.

Zašto sija sijalica, a ne sijam ja?​

Većina izvora svetlosti, uključujući Sunce, vatru i klasičnu sijalicu, emituje svetlost usled svoje toplote; ovo su termalni izvori, a njihovo zračenje je termalno zračenje. Duboko u Sunčevoj utrobi dešavaju se termonuklearne reakcije koje podižu njegovu površinsku temperaturu na ~6000 K; zbog toga ono emituje svetlost. Tipična ("inkadescentna") sijalica svetli zato što se volframova nit u njenoj unutrašnjosti zagreje (posredstvom električne energije) do te mere da počne da emituje svetlost. Uopšte uzev, sve što je na temperaturi iznad apsolutne nule (0 K, -273°C) emituje termalno elektromagnetno zračenje (svetlost) u skladu sa svojom temperaturom.
Logički sledi kako bi, u tom slučaju, trebalo da sija i vazduh u sobi na 20°C, i ljudi na 37°C, i asfalt na 40°C, i gibanica u rerni na 200°C. Međutim, naše oči nas ubeđuju u suprotno. Zašto? Zato što, zapravo, svi ovi objekti sijaju, ali u bojama koje naše oči ne vide.


Omot legendarnog albuma grupe Pink Floyd, "Dark Side of the Moon", prikazuje rezultat Njutnovog eksperimenta sa prizmom: bela svetlost se razlaže na spektar duginih boja.

(Ne)vidljive boje svetlosti​

Većini je poznat Njutnov eksperiment iz 1666. godine, u kome je pomoću prizme razložio belu svetlost na spektar duginih boja. Ovakav rezultat je posledica različitog prelamanja svetlosti različitih talasnih dužina; od talasne dužine zavisi ugao pod kojim će se svetlosni zrak prelomiti. Dakle, ispravno je reći da je boja svetlosti zapravo odraz njene talasne dužine. Nekih 250 godina kasnije, na scenu stupa Maks Plank sa postulatom o kvantovanju, koji daje direktnu vezu između talasne dužine (boje) fotona i njegove energije: jednostavno, što je manja talasna dužina (a veća frekvencija) fotona, to mu je veća energija.
Još jedna mera energije svetlosti je takozvana temperatura boje. Na kutiji svake sijalice piše, između ostalog, i njena temperatura boje u kelvinima. Šta ovo znači? Maks Plank nam daje odgovor i na to. Njegove brojne studije svetlosti dovele su ga u nekom trenutku do (Plankovog) zakona zračenja, koji povezuje energiju izvora termalnog zračenja sa njegovom temperaturom. Na osnovu ovoga se može jednostavno izračunati koja boja svetlosti odgovara kojoj temperaturi. Plava svetlost, kraćih talasnih dužina i većih energija, odgovara temperaturama većim od 5000 K, a crvena, na suprotnom kraju vidljivog dela spektra, “sija” na temperaturama manjim od 2000 K.


Desno: temperature koje odgovaraju različitim bojama u vidljivom delu spektra. Levo: prostorije osvetljene svetlošću različitih temperatura.
Ako poguramo plavu svetlost ka još kraćim talasnim dužinama, dobićemo ultraljubičastu svetlost, koja ima toliko energije da je štetna po žive organizme, kao što nam je svima dobro poznato. Još energetskije X zračenje (rendgensko zračenje) je savršeno bezbedno u izuzetno malim količinama prilikom određenih medicinskih pregleda, ali vrlo opasno ukoliko mu se kontinualno izlažemo — sreća pa nas Zemljina atmosfera u potpunosti štiti i od njih, i od najenergetskijih gama zraka.
S druge strane, ako crvenu svetlost poguramo dalje, ka većim talasnim dužinama, dobijamo infracrveno zračenje, koje koristimo za daljinsko upravljanje, gledanje u mraku ili detekciju toplote. Toplota ljudskog tela, nevidljiva golom oku, sija u infracrvenom! Na još manjim energijama dolazimo do mikrotalasa, čija je primena u domaćinstvu dobro poznata, a još dalje iza njih su radio talasi, najmanje energije i najveće talasne dužine, koji su osnov moderne ljudske komunikacije (mobilna telefonija, bežični internet, bluetooth, ...).

Čitav spektar elektromagnetnog zračenja — svetlosti — sa talasnim dužinama i referentnim veličinama radi poređenja.

Svetionici dalekih svetova​

Mnogi svetlosni zraci vode burne živote pune avantura — naročito oni koji dolaze iz kosmosa. Danju ih blokira sjaj neba (atmosfere), ali zato noću očaravaju i nadahnjuju ljude hiljadama godina. Danas znamo da su svi ti svetionici u beskrajnom moru kosmičke tame zapravo druge zvezde koje sijaju poput našeg Sunca. Neke od njih su čak i u drugim galaksijama, koje sijaju kolektivnom svetlošću svih svojih zvezda, na udaljenostima koje jedva možemo da pojmimo, a do kojih je trenutno nemoguće fizički doći.
Astronomi mogu meriti i analizirati fluks drugih čestica ili gravitacionih talasa koji potiču od nebeskih objekata, ali najviše podataka o njihovim osobinama, izgledu i fizičkim procesima koji se tamo odvijaju dobijamo upravo sakupljanjem i analizom njihove svetlosti. Danas imamo po nekoliko teleskopa namenjenih svakom delu elektromagnetnog spektra; posmatranje izvora u različitim talasnim dužinama može nam pružiti bolje razumevanje kako samog izvora, tako i njegove okoline, pa i svemira uopšte.

izvor carpenoctem RS.​

 

[MladenS.]

Ne može nešto što je korpuskula, čestica znači materijalno da nema masu. Dokaz za to je fotoelektrični efekat za čije objašnjenje je Ajnštajn dobio Nobelovu nagradu. Ali dobro, svako od nas može da iznosi svoje hipoteze koje nemaju nikakvu vrednost dok se ne dokažu po svim naučnim pravilima.

 

[Manga Hilux]

dobro, svako od nas može da iznosi svoje hipoteze koje nemaju nikakvu vrednost

imaju itekako , učinili to da napišeš post , nego
i pored Nobelove nagrade , kod Ajnštajna sve je relativno , tako je bar on sam to dokazivao

 

[teletabis56]

Trla baba lan...
Nisu dokazali postojanje gravitacije, a špekulišu šta bi bilo sa njom - kad bi bilo...nešto.

 

[Manga Hilux]

Trla baba lan...
Nisu dokazali postojanje gravitacije, a špekulišu šta bi bilo sa njom - kad bi bilo...nešto.

ako nije gravitacija , ondak šta je

 

[teletabis56]

ako nije gravitacija , ondak šta je

Nebitno za ovu temu.
Raspravlja se o ponašanju nečeg za šta nije dokazano ni da postoji.